Редуктор давления GOK — функциональность и надежность в газораспределительных системах

Редукторы давления GOK используют в системах подачи пропана, бутана и их смесей, когда давление в баллоне или резервуаре выше рабочего давления потребителя. Устройство снижает его до установленного значения и стабилизирует при изменении расхода. Механическое регулирование обеспечивают мембрана, пружина и клапан. Давление на входе зависит ещё от температуры баллонов и состава газовой смеси СУГ.

Технические характеристики

Технические данные регулятора определяют рабочую точку и допустимые пределы. Для отдельных исполнений GOK характерны следующие параметры:

• рабочая среда — паровая фаза сжиженного углеводородного газа, преимущественно пропан-бутановой смеси,
• номинальное выходное давление бытовых и мобильных исполнений — 30 или 50 мбар, то есть 0,030 или 0,050 бар,
• номинальная массовая производительность отдельных баллонных моделей — 1,5 кг/ч,
• входное давление для ряда баллонных регуляторов — приблизительно от 0,3 до 16 бар,
• выходное давление промежуточной ступени в некоторых двухступенчатых схемах — около 0,7 бар,
• присоединительная резьба отдельных моделей со стороны баллона — W 21,8 × 1/14 LH,
• резьбовое соединение на выходе некоторых исполнений — G 1/4 LH,
• диапазон температуры окружающей среды для ряда изделий — от −20 до +50 C.

Эти значения не относятся ко всем изделиям GOK. Регулятор на 30 мбар нельзя заменять вариантом на 50 мбар: это изменит режим горения. Производительность должна покрывать суммарный расход одновременно работающих аппаратов.

Принцип действия

Регулирование основано на равновесии сил: выходное давление действует на мембрану, а пружина создает встречное усилие. Смещение мембраны изменяет открытие клапана. Так устройство компенсирует колебания потока без внешнего управляющего сигнала. Процесс стабилизации можно представить последовательностью физических состояний:

• при отсутствии отбора газа выходное давление приближается к установившемуся значению, а клапан ограничивает приток,
• при открытии потребителя расход возрастает, давление после редуктора снижается, пружина смещает мембрану и увеличивает открытие клапана,
• при уменьшении потребления давление повышается, усилие на мембране возрастает и проходное сечение сокращается,
• при колебаниях входного давления механизм компенсирует их влияние в пределах диапазона регулирования,
• при превышении пропускной способности выходное давление может опускаться ниже номинального, что является ограничением режима работы.

Выходное давление фактически зависит от расхода, жесткости пружины, площади мембраны и гидравлических потерь. Поэтому при расчетах необходима расходно-напорная характеристика конкретной модели, а не только номинал на корпусе.

Конструктивное исполнение

В конструкции разделены полости высокого и пониженного давления. Материалы, соединения и защита зависят от исполнения; основные узлы следующие:

• корпус с входным и выходным каналами, рассчитанный на механические и температурные нагрузки,
• клапанную пару с седлом и уплотнителем, дозирующую поступление газовой фазы,
• эластичную мембрану, преобразующую изменение выходного давления в механическое перемещение,
• регулировочную пружину, определяющую усилие настройки рабочего давления,
• крышку пружинной камеры и предусмотренное конструкцией сообщение с атмосферой,
• резьбовые либо иные соединительные элементы, совместимые с конкретной системой подачи газа,
• предохранительные компоненты, если они включены в выбранное исполнение.

Повреждение мембраны, загрязнение седла и износ уплотнений нарушают герметичность и настройку. Некоторые исполнения оснащены механизмом отсечения при опасном повышении выходного давления. Его наличие проверяют по документации.

Режимы работы и защитные функции

Различают штатное регулирование, переходные процессы и аварийное прекращение подачи. Функции защиты зависят от исполнения. В системах GOK применяют следующие решения:

• одноступенчатое редуцирование — снижение давления от источника непосредственно до рабочего уровня потребителя,
• двухступенчатое редуцирование — последовательное снижение давления сначала до промежуточного, затем до конечного значения,
• стабилизация при переменном потреблении — автоматическое изменение положения клапана в рабочем диапазоне расходов,
• защита от избыточного давления — срабатывание предусмотренного конструкцией предохранительного клапана либо отсечного механизма,
• ограничение последствий разрыва линии — применение отдельного устройства контроля расхода там, где этого требует схема.

Предохранительный клапан сбрасывает избыток давления, а отсечной механизм прекращает подачу газа; эти функции не взаимозаменяемы. При монтаже соблюдают требования к вентиляции, ориентации корпуса и соединениям. Регулятор газовой фазы не применяют для жидкой фазы СУГ.

Преимущества применения

Практические преимущества связаны со стабильностью газоснабжения и простотой механической схемы:

• автономное регулирование без подключения к источнику электроэнергии,
• снижение колебаний давления на входе газопотребляющего оборудования,
• возможность построения как компактной баллонной, так и разнесенной двухступенчатой схемы,
• совмещение регулирования и отдельных защитных функций в предусмотренных для этого исполнениях,
• простая интеграция в газовую линию при совпадении технических параметров и типов соединений.

Таким образом, редукторы GOK обеспечивают механическое снижение давления газа и его стабилизацию в расчетных пределах. При эксплуатации важны соответствие номинала потребителю, запас производительности и защита. Компания «Олниса» поставляет редукторы давления GOK для промышленных объектов и инженерных систем. «Олниса» осуществляет поставки газорегулирующего оборудования GOK для производственной инфраструктуры.